不同温度对贵州木霉njau4742分解木质纤维素的影响及其机制研究(附件)
【目的】温度是木霉产木质纤维素酶分解木质纤维素的主要影响因素之一，高效的纤维素分解菌在堆肥以及生物能源领域的研究尤为重要。因此，本实验研究不同温度条件下贵州木霉（Trichoderma guizhouense）NJAU4742对分解木质纤维素的影响。【方法】本实验选取3个温度（20℃、28℃和37℃）对贵州木霉NJAU4742进行了7天的固体发酵实验，通过进行菌落表型分析、半纤维素酶和纤维素酶的酶活及胞外蛋白的浓度的测定、发酵秸秆表面扫描电子显微镜检测和CO2释放速率的检测得出结果。【结果】结果表明，三种温度条件下贵州木霉NJAU4742分解木质纤维素的能力具有显著差异。【结论】其中，28℃条件下为贵州木霉NJAU4742分解木质纤维素的最优温度，控制最优温度，纤维素酶将在更多领域中发挥更大的作用。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
1 引言 1
1．1 纤维素与环境 1
1．2 木质纤维素的类型及其结构特点 2
1．2．1 纤维素 2
1．2．2 半纤维素 2
1．2．3 木质素 2
1．3 纤维素酶的特点 2
1．4 半纤维素酶的特点 3
1．5 木质素酶的特点 3
1．6 降解木质纤维素的微生物类型及其特点 3
1．6．1 细菌域 3
1．6．2 古菌域 3
1．6．3 真核生物域 4
1．7 课题研究的目的与内容 4
1．7．1 课题研究的目的 4
1．7．2 课题研究的内容 5
1．7．3 课题研究的技术路线 5
2 材料与方法 6
2．1 材料 6
2．1．1 实验菌种 6
2．1．2 实验试剂 6
2．1．3 实验仪器 6
2．2 方法 6
2．2．1 固体发酵 6
2．2．2 固体发酵微生物菌落表型观察 6
2．2．3 木质纤维素酶的酶活 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
测定 6
2．2．4 胞外蛋白浓度的测定 7
2．2．5 扫描电子显微镜检测 7
2．2．6 CO2释放速率检测 7
3 结果与分析 7
3．1 固体发酵微生物菌落表型观察 7
3．1．1 稻草培养基表型观察 7
3．1．2 平板培养基表型观察 8
3．1．3 稻草培养基及平板培养基表型观察综合分析 9
3．2 木质纤维素酶的酶活测定 9
3．2．1 滤纸酶活测定 9
3．2．2 内切葡聚糖酶的酶活测定 9
3．2．3 外切葡聚糖酶的酶活测定 10
3．2．4 木聚糖酶的酶活测定 11
3．2．5 木质纤维素酶的酶活综合分析 12
3．3 胞外蛋白的浓度测定 12
3．3．1 胞外蛋白的浓度 12
3．3．2 胞外蛋白的浓度数据分析 12
3．4 扫描电子显微镜检测 13
3．4．1 发酵秸秆表面电镜检测 13
3．4．2 发酵秸秆表面形态分析 13
3．5 CO2释放速率检测 13
3．5．1 CO2释放速率 13
3．5．2 CO2释放速率数据分析 14
4 讨论 14
致谢 15
参考文献 15
不同温度对贵州木霉NJAU4742分解木质纤维素的影响及其机制研究
引言
1 引言
1．1 纤维素与环境
纤维素是植物细胞壁的主要成分，在自然界中分布广泛。纤维素是一种取之不尽的天然高分子化合物。由于纤维素具有无毒、相容性好、成本低、可生物降解、可再生等优点，纤维素及其衍生物的应用越来越广泛，常用于轻工、医药、石油、建筑、国防、农业废弃物处理等领域。除此之外，在电子、涂料、日化等行业对纤维素的需求量也一直在增加。因此，随着世界资源、能源与环境问题的出现，纤维素及其衍生物的推广和应用将继续成为热点[]。
1．2 木质纤维素的类型及其结构特点
木质纤维素类生物质包括农业生产的废弃物和残留物（如农作物秸秆、麸皮、谷壳、玉米芯、甘蔗渣等）、林木（软木和硬木）和林业加工废弃物、草类等[]。木质纤维素类生物质主要有机成分包括纤维素、半纤维素和木质素三部分，此外还含有少量单宁、果胶质、树脂、蜡、配糖物以及不可皂化物等。
1．2．1 纤维素
纤维素（cellulose）是不溶于水的均一聚糖，由βD吡喃葡萄糖（[βDGlcp]）单元通过1，4糖苷键连接成的无分支长链。纤维素的化学结构是1，4βD呋喃式失水式葡萄糖。然而，在自然界中其性质与功能是由纤维素大分子的聚集体状态（结晶态和无定形态）以及微细纤维结构决定的。结晶区是通过一部分排列整齐、有规划、结构紧密、分子链取向好的纤维素大分子聚集而成的。纤维素大分子聚集的方式不同，在一定程度上也影响着纤维素酶的降解过程。植物纤维原料细胞壁中纤维素的含量因细胞发育过程中的不同阶段和植物种类的差别也有很大的变化[]。
1．2．2 半纤维素
半纤维素（hemicellulose）是植物细胞壁中除纤维素和果胶之外的所有碳水化合物聚合物（除少量的淀粉外）的统称，也被称为非纤维素碳水化合物。半纤维素与纤维素不同，半纤维素常常是高度分支的、异质的、取代的、由一系列亚单位组成的，这些亚单位包括糖、糖酸和非碳水化合物基团。这种复杂的结构将半纤维素与植物细胞壁中其他多糖区分开来，且具有水溶性，易吸水性，并与植物细胞壁许多其他成分高度交联。半纤维素是由2种或2种以上单糖基组成的不均一聚糖，大多带有短的侧链。构成半纤维素线性聚糖主链的单糖主要是木糖、葡萄糖和甘露糖。构成半纤维素短的侧链糖基有木糖、葡萄糖、半乳糖等。常见的半纤维素主要有葡萄甘露聚糖、木糖葡萄聚糖、阿拉伯木聚糖等。不同植物纤维原料的半纤维素含量和组成结构也有所不同，同一植物原料的半纤维素一般也会有多种结构，半纤维素的复杂结构决定了半纤维素酶水解需要多种酶的协同作用[3]。
1．2．3 木质素
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
1 引言 1
1．1 纤维素与环境 1
1．2 木质纤维素的类型及其结构特点 2
1．2．1 纤维素 2
1．2．2 半纤维素 2
1．2．3 木质素 2
1．3 纤维素酶的特点 2
1．4 半纤维素酶的特点 3
1．5 木质素酶的特点 3
1．6 降解木质纤维素的微生物类型及其特点 3
1．6．1 细菌域 3
1．6．2 古菌域 3
1．6．3 真核生物域 4
1．7 课题研究的目的与内容 4
1．7．1 课题研究的目的 4
1．7．2 课题研究的内容 5
1．7．3 课题研究的技术路线 5
2 材料与方法 6
2．1 材料 6
2．1．1 实验菌种 6
2．1．2 实验试剂 6
2．1．3 实验仪器 6
2．2 方法 6
2．2．1 固体发酵 6
2．2．2 固体发酵微生物菌落表型观察 6
2．2．3 木质纤维素酶的酶活 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
测定 6
2．2．4 胞外蛋白浓度的测定 7
2．2．5 扫描电子显微镜检测 7
2．2．6 CO2释放速率检测 7
3 结果与分析 7
3．1 固体发酵微生物菌落表型观察 7
3．1．1 稻草培养基表型观察 7
3．1．2 平板培养基表型观察 8
3．1．3 稻草培养基及平板培养基表型观察综合分析 9
3．2 木质纤维素酶的酶活测定 9
3．2．1 滤纸酶活测定 9
3．2．2 内切葡聚糖酶的酶活测定 9
3．2．3 外切葡聚糖酶的酶活测定 10
3．2．4 木聚糖酶的酶活测定 11
3．2．5 木质纤维素酶的酶活综合分析 12
3．3 胞外蛋白的浓度测定 12
3．3．1 胞外蛋白的浓度 12
3．3．2 胞外蛋白的浓度数据分析 12
3．4 扫描电子显微镜检测 13
3．4．1 发酵秸秆表面电镜检测 13
3．4．2 发酵秸秆表面形态分析 13
3．5 CO2释放速率检测 13
3．5．1 CO2释放速率 13
3．5．2 CO2释放速率数据分析 14
4 讨论 14
致谢 15
参考文献 15
不同温度对贵州木霉NJAU4742分解木质纤维素的影响及其机制研究
引言
1 引言
1．1 纤维素与环境
纤维素是植物细胞壁的主要成分，在自然界中分布广泛。纤维素是一种取之不尽的天然高分子化合物。由于纤维素具有无毒、相容性好、成本低、可生物降解、可再生等优点，纤维素及其衍生物的应用越来越广泛，常用于轻工、医药、石油、建筑、国防、农业废弃物处理等领域。除此之外，在电子、涂料、日化等行业对纤维素的需求量也一直在增加。因此，随着世界资源、能源与环境问题的出现，纤维素及其衍生物的推广和应用将继续成为热点[]。
1．2 木质纤维素的类型及其结构特点
木质纤维素类生物质包括农业生产的废弃物和残留物（如农作物秸秆、麸皮、谷壳、玉米芯、甘蔗渣等）、林木（软木和硬木）和林业加工废弃物、草类等[]。木质纤维素类生物质主要有机成分包括纤维素、半纤维素和木质素三部分，此外还含有少量单宁、果胶质、树脂、蜡、配糖物以及不可皂化物等。
1．2．1 纤维素
纤维素（cellulose）是不溶于水的均一聚糖，由βD吡喃葡萄糖（[βDGlcp]）单元通过1，4糖苷键连接成的无分支长链。纤维素的化学结构是1，4βD呋喃式失水式葡萄糖。然而，在自然界中其性质与功能是由纤维素大分子的聚集体状态（结晶态和无定形态）以及微细纤维结构决定的。结晶区是通过一部分排列整齐、有规划、结构紧密、分子链取向好的纤维素大分子聚集而成的。纤维素大分子聚集的方式不同，在一定程度上也影响着纤维素酶的降解过程。植物纤维原料细胞壁中纤维素的含量因细胞发育过程中的不同阶段和植物种类的差别也有很大的变化[]。
1．2．2 半纤维素
半纤维素（hemicellulose）是植物细胞壁中除纤维素和果胶之外的所有碳水化合物聚合物（除少量的淀粉外）的统称，也被称为非纤维素碳水化合物。半纤维素与纤维素不同，半纤维素常常是高度分支的、异质的、取代的、由一系列亚单位组成的，这些亚单位包括糖、糖酸和非碳水化合物基团。这种复杂的结构将半纤维素与植物细胞壁中其他多糖区分开来，且具有水溶性，易吸水性，并与植物细胞壁许多其他成分高度交联。半纤维素是由2种或2种以上单糖基组成的不均一聚糖，大多带有短的侧链。构成半纤维素线性聚糖主链的单糖主要是木糖、葡萄糖和甘露糖。构成半纤维素短的侧链糖基有木糖、葡萄糖、半乳糖等。常见的半纤维素主要有葡萄甘露聚糖、木糖葡萄聚糖、阿拉伯木聚糖等。不同植物纤维原料的半纤维素含量和组成结构也有所不同，同一植物原料的半纤维素一般也会有多种结构，半纤维素的复杂结构决定了半纤维素酶水解需要多种酶的协同作用[3]。
1．2．3 木质素
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